【转】Atomthreads关于STM8S低功耗的思考

只看该作者 · 2016-11-27 13:22

Atomthreads像众多操作系统一样，在没有任务调度是会调用idle。

[cpp] view plain copy

static void atomIdleThread (uint32_t param)
{
/* Compiler warning */
param = param;
/* Loop forever */
while (1)
{
/** \todo Provide user idle hooks*/
}
}

atomthreads中atomIdleThread()是以线程的形式存在，也就是最低优先级线程。作者默认没有填写这个函数。

[cpp] view plain copy

uint8_t atomOSInit (void *idle_thread_stack_top, uint32_t idle_thread_stack_size)
{
uint8_t status;
/* Initialise data */
curr_tcb = NULL;
tcbReadyQ = NULL;
atomOSStarted = FALSE;
/* Create the idle thread */
status = atomThreadCreate(&idle_tcb,
IDLE_THREAD_PRIORITY,
atomIdleThread,
0,
idle_thread_stack_top,
idle_thread_stack_size);
/* Return status */
return (status);
}

针对STM8我们最自然想到的是在其中加一个wfi，STM8进入wfi模式几乎不会影响任何外设的运行。以STM8S105K4为例，其进入该模式的典型电流是1.8mA。这个电流，用一节2000mA手机供电，理论上也最多能**46天，才一个月多点。这个记录太差了。STM8还有一个HALT模式，这是该芯片的最低功耗模式，电流是uA级别。但是该模式有诸多限制，进入该模式系统几乎所有的clock都停止，你的timer，adc，uart等等全部停止，除了AWU。
atomthreads如果你在idle直接进入HALT，因为基本只有外部中断可以唤醒退出这个模式，当系统醒来了，请你想想，你的系统心跳还准么？你的应用线程如果使用了定时器，本来希望1秒钟后调用某个CALLBACK，结果HALT睡了5分钟，那还是定时器API本身参数的意义么？
对datasheet熟悉的读者可能，可能立刻想到了AWU，似乎可以解决这个问题。在idle进入HALT前，把还能睡的时间填入AWU，这样系统就可以在制定的时间被唤醒。粗略的一看，还以为问题解决了。

暂时不谈AWU的时间不是任意值都可以接受的，是一个非常不准确的唤醒时钟。
我给你举个其他例子，如果idle进入HALT前，系统还可以睡20分钟，我觉的一个设计优良的低功耗系统，应用层让系统有睡20分钟的可能性是很起码的。不幸的是，在5分钟的时候，一个外部中断进来了，系统很自然退出HALT。我想问你，从系统的角度看，系统之前睡了多久。不要告诉玩我是5分钟，大哥，那是我假设的，我问得是，从系统的角度。睡了多久？AWU这个唯一在运行的模块，上面是没有时间让你读的，你完全无法得知刚才睡了多久。
其实上面的这个理念不是我创造的，在Linux中早就有了，它叫variable tick timer，什么意思？通常我们的心跳时钟，是有规律的触发中断，比如10ms一次，这导致系统最多能安静10ms，想多睡会儿？没门！10ms后中断就来了。这种设计对低功耗是不利的。后来就有大牛，引入了variable tick timer，这里tick timer就是我们上面一直说的心跳时钟。variable就是可变的罗！表面意思就是我们的心脏可以走走停停，这样想已经不符合人类的自然规律，所以也确实不能再叫heart beattimer。当系统醒的时候，是有规律的跳动，当系统睡眠的时候， timer就停跳。其实就是上面想实现的东西。